В случае с биполярным плоскостным транзистором смещение является процессом применения к данному транзистору внешних напряжений. Для использования биполярного плоскостного транзистора в каком-либо качестве, например, при усилении, два перехода транзистора CB и BE должны быть правильным образом смещены в соответствии с требуемой операцией. В зависимости от двух переходов транзистора, которые смещены вперёд или назад, транзистор в состоянии работать в трёх различных режимах.
Режим выключения у биполярного плоскостного транзистора
Транзистор в таком состоянии полностью выключен. В режиме выключения переход база-эмиттер, также как и переход коллектор-база имеют обратное смещение. В данном режиме биполярный плоскостной транзистор эквивалентен открытому выключателю.
Режим насыщения биполярного плоскостного транзистора
Транзистор полностью включен, когда он в этом состоянии. Переход CB, также как и переход BE имеют переднее смещение. В режиме насыщения биполярный плоскостной транзистор ведет себя как закрытый выключатель. Если транзистор находится в данном режиме, то должен отвечать следующему положению:
Где ẞDC является усиливающим фактором тока общего эмиттера или коэффициентом усиления электрического тока.
Активный режим биполярного плоскостного транзистора
Для того чтобы использовать транзистор как усилитель, он должен работать в активном режиме. Переход BE имеет переднее смешение, тогда как переход CB имеет обратное смещение. Рисунок внизу демонстрирует и n-p-n и p-n-p транзисторы, которые смещены в активном режиме.
Схемы смещения биполярных плоскостных транзисторов
Для того чтобы сделать точку Q стабильной, использовались различные схемы смещения. Точка Q также называется рабочей точкой смещения. Это точка на линии нагрузки постоянного тока (линия нагрузки – это график электрического тока на выходе против напряжения на выходе в любой конфигурации транзистора), которая представляет электрический ток (постоянный), который проходит через транзистор, и напряжение, проходящее через него, когда не применяется переменный ток.
Точка Q показывает состояние смещения постоянного тока. Когда биполярный плоскостной транзистор смещён таким образом, что точка Q находится на полпути между выключением и насыщением, то биполярный плоскостной транзистор работает как усилитель класса A. Три схемы или размещения смешения, которые применяются на практике, объяснены ниже.
Зафиксированное смещение или смещение базы
В этом состоянии единственный источник энергии применяется к коллектору и базе транзистора, при использовании всего лишь двух резисторов. Применяемое правило Кирхгофа для напряжений по отношению к схеме:
Таким образом, лишь за счёт изменения значения резистора, электрический ток на базе может быть скорректирован до желаемого значения. И за счёт использования коэффициента усиления электрического тока (ẞ), IC может быть найдено таким же образом. Отсюда следует, что точка Q может быть отрегулирована просто за счёт изменения значения резистора, который соединён с базой.
Смещение от коллектора к базе
Это соединение в основном используется для стабилизации операционного усилителя, предохраняя его от изменений температуры. В этом случае, резистор на базе соединён с коллектором вместо соединения с питанием. Так что любое термическое отклонение будет вызывать IR скачок в резисторе на коллекторе. Электрический ток на базе может быть получен следующим образом:
Если VBE удерживается неизменным и присутствует увеличение температуры, то электрический ток на коллекторе увеличивается. Как бы там ни было, более большой ток на коллекторе вызывает скачок напряжения, которое проходит через резистор на коллекторе. Оно возрастает, и это, в свою очередь, уменьшает напряжение, которое проходит через резистор на базе. Это уменьшит электрический ток на базе, в результате ток на коллекторе будет меньше. Поскольку возрастание тока на коллекторе с температурой противоположно, операционный усилитель стабилен.
Самосмещение или смещение, разделяющее напряжение
Рисунок со схемой с самосмещением продемонстрирован ниже. Это наиболее широко распространенная схема смещения.
Электрические сопротивления R1 и R2 из размещения делителя напряжения применяются для фиксированного напряжения для базы. Рассматривая только схему базы, примерное напряжение, проходящее через базу, составляет:
Рассматривая только схему коллектора, примерный ток на эмиттере будет:
В схеме выше, резистор на эмиттере вызывает обратную связь переменного тока, также как и обратную связь постоянного тока, коэффициент усиления напряжения переменного тока усилителя уменьшается. Этого можно избежать за счёт подключения конденсатора параллельно с резистором на эмиттере, как показано ниже.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.